Свежие обсуждения
Источники питания

Особенности ИБП на базе БП ПК с широким диапазоном регулировки Uвых

1 8 25

Я вообще противник подобных тяни-толкаев. Но уж коль приспичило, то оставил бы напряжение насыщения + 1-1,5В. Лишь бы обеспечивалась работа в линейном режиме. Только, если это биполярник, коэффициент передачи будет близок к единице на больших токах.
Ничто не мешает сделать это напряжение подстраиваемым.

 

Вот те раз...
Результатом моих размышлений, которые Вы забраковали, стал вывод, что для нормальной работы линейного стабилизатора в сборке "импульсный + линейный" вполне достаточно обеспечить поддержание на регулирующем транзисторе напряжения 1В.
Теперь, оказывается, и Вы того же мнения?..

Но я считаю что лучше ставить полевик. С ним даже в простых схемах получается хорошая стабилизация, не достижимая с биполярными транзисторами.

Eugene.A: Ничто не мешает сделать это напряжение подстраиваемым.

А критерием должна быть - выделяемая на нём мощность.

 

Не один вольт, а напряжение насыщения плюс один вольт.
И забраковал я не сам принцип, а рассуждения о сопротивлении транзистора.
Хотя и принцип этот мне не по душе. Не верю я в способность линейного стабилизатора существенно снизить уровень ВЧ пульсаций. Вероятно, воткнув вместо регулирующего транзистора простой низкоомный резистор и хороший электролит с низким esr получится тот же результат. А лучше - двухзвенный LC фильтр. Плюс правильная топология.

 

Eugene.A: Не один вольт, а напряжение насыщения плюс один вольт.

А какое напряжение насыщения у полевика?
И почему именно 1В, а не 0,5В или 1,5В? Ведь главное, что бы падение напряжения на транзисторе с учётом пульсаций превышало напряжение насыщения.

Eugene.A: И забраковал я не сам принцип, а рассуждения о сопротивлении транзистора.

Мне только что в личку сбросили ссылку на книгу "Транзисторные сглаживающие фильтры" (Векслер Г.С., Штильман В.И., 2 издание, 1979г).
Цитата:
"В основу построения схем ослабляющих фильтров последовательного типа... положено свойство транзистора, состоящее в том, что статическое сопротивление его коллектроного перехода при работе в активной области значительно (в несколько тысяч раз) меньше дифференциального сопротивления."

Я выразился проще - в активном режиме сопротивление транзистора постояному току много меньше сопротивления переменному.

Такое упрощение используют и сами авторы:
"...сопротивление коллектроного перехода постоянному току... дифференциальное сопротивление коллекторного перехода (для переменного тока)..."

Так что мои рассуждения не такие уже и ошибочные...

Eugene.A: Не верю я в способность линейного стабилизатора существенно снизить уровень ВЧ пульсаций. Вероятно, воткнув вместо регулирующего транзистора простой низкоомный резистор и хороший электролит с низким esr получится тот же результат. А лучше - двухзвенный LC фильтр.

В приведенной выше книге говорится, что использование активных транзисторных фильтров на высоких частотах не целесообразно только из-за меньшего КПД и плохим массогабаритным зарактеристикам по сравнению с пассивными, особенно на дросселях. Про частотные свойства ни чего не говорится.
К тому же, раз фильтрующие свойства транзистора проявляются только в активном режиме, то его способность фильтровать высокие частоты зависит только от его частотных характеристик.

Существуют схемы мощных ВЧ усилителй (десятки ватт на частотах до 30 МГц) на обычных ключевых транзисторах IRF630. Так что отфильтровать какую-то сотню КГц они смогут.
К тому же я пробовал - фильтрует.

 

ВЧ усилитель, в отличие от стабилизатора, не охвачен общей обратной связью, и не работает на емкостную нагрузку. Это совсем из другой оперы.
И все, что вы вычитываете про транзисторные фильтры, говорится о фильтрации пульсаций с частотой сети, а не десятков и сотен килогерц.
У полевика нет насыщения. У него есть сопротивление открытого канала. Вот оно, помноженное на ток, и должно быть приплюсовано к тому самому условному вольту.
Еще, надо заметить, что большинство современных полевиков не предназначены для работы в линейном лежиме на больших токах. Дохнут.

 

Eugene.A: И все, что вы вычитываете про транзисторные фильтры, говорится о фильтрации пульсаций с частотой сети, а не десятков и сотен килогерц.

Я пробовал (до 200КГц) - фильтрует.

Eugene.A: У полевика нет насыщения. У него есть сопротивление открытого канала. Вот оно, помноженное на ток, и должно быть приплюсовано к тому самому условному вольту.

Повторюсь:
"Вот и получается, что использовав в качестве регулирующего полевик IRF3205 с сопротивлением канала 12мВ (при 100 градусах) и токе 10А получим минимальное напряжение 12мВ*10А=120мВ."
Прибавляем 1В и получаем 0,12+1=1.12В. Что, cильно отличается от 1В?
К тому же, Вы так и не обосновали, почему именно 1В нужно прибавлять?
Ведь:
"Если размах пульсаций с импульсного БП не превышают, скажем, 200мВ, то для нормальной работы линейного стабилизатора нужна разница напряжений не менее 0,12В+0,2В/2=0,22В."

Eugene.A: Еще, надо заметить, что большинство современных полевиков не предназначены для работы в линейном лежиме на больших токах. Дохнут.

Ерунда какая-то... Прекрасно они работают в линейном режиме. Например в УМЗЧ - схем навалом.
Например дока AN-948 от IR: "Линейный усилитель мощности на комплементарных МОП ПТ".
А дохнут не от того, что их заставили работать в линейном режиме, а от выхода в запредельные режимы по току, напряжению или мощности.

 

Возьмите ваш импульсный БП, возьмите номинальную нагрузку и подлключайте-отключайте ее, наблюдая напряжение осциллографом. Увидели всплески-провалы? Какой величины? 1 вольт? Замечательно! Делаем на регулирующем транзисторе линейника 1 вольт. Увидели 3 вольта - делаем три. Или боремся с импульсником, пока не доведем до 1 вольта. Ноль недостижим.
Насчет полевиков в линейном режиме - я не написал все, я написал большинство современных. Выбирая полевик, надо просто знать об этом, а не отмахиваться. Частный пример не опровергает правила, он лишь исключение.
Неужели вы не слышали, что полевики состоят из множества запараллеленых полевичков? Когда они полностью открыты, токи через них более-менее справедливо распределены. Совсем иначе картина выглядит в линейном режиме. Слабаки начинают давать слабину и дохнуть от перегрева.
http://www.power-e.ru/2008_1_16.php
http://www.compel.ru/lib/ne/2011/10/4-kak-razrabotchiku-zastavit-rabotat-novyie-mosfets
http://www.power-e.ru/2008_1_16.php

 

Спасибо за ссылки. Информация принята, будем думать.

 

Eugene.A, мне сказали, что сначала в Вашем посту была ссылка на документ AN-1155 от IR, а потом пропала.

Глянул я этот документ и сделал следующий вывод - не так страшен чёрт, как его малюют.
То есть, "у современных IRF проблема линейного режима (DC SOA) не актуальна при малых Vds(Drain-to-Source Voltage)".

В частрости там сказано, что для прогнозирования безопасной рабочей области любого полевика в линейном режиме самым основным и, возможно, самым надежным методом является результат испытаний. То есть, создание реальных характеристик ОБР по результатам испытаний некоторого количества приборов.
Самому такую работу выполнить вряд ли удастся, но в указаной доке приведены результаты тестирования некорых приборов.

Так вот, на графиках хорошо видно, что проблема начинает проявляется только при относительно высоких напряжениях сток-исток и пропорциональна предельному напряжению стока.
Так для полевиков с максимальным напряжением 200В проблема линейного режима проявляется при напряжениях на стоке более 25-30В. А для полевиком с напряжением 100В - начиная с 8-9В.
При напряжениях на стоке меньше указанных значений реальная ОБР в точности повторяет ОБР приведенную в даташитах.

То есть, для работы в линейном режиме выбираем полевик с напряжением стока, превышающим рабочее в 7-12 раз. В одной из ранее приведенных Вами ссылок в тексте фигурироваола цифра 6 раз. В общем, взяв число 10, можно считать проблему решённой.
Например, в линейном стабилизаторе с диапазоном регулирования 0-30В максимальное напряжение на стоке не будет превышать 40В. Значит можно в качестве регулирующего взять полевик с максимльным напряжением 40В*10=400В и рабочий ток определить по графику ОБР.
Например для полевика IRF740 этот ток получается не более 8А.

Так как не все даташиты приводят ОБР для режима работы на постоянном токе, то лучше ориентироваться на область, ограниченную сопротивлением открытого канала на графике ОБР.
Точнее - на начало этой области. И от этой точки провести линию, параллельную линиям графика для импульсного режима.

Например, нам, для комбинированого регулятора "импульсный + динейный", нужен полевик работающий при напряжении сток-исток несколько вольт максимум.

Возьмём приводившуюся здесь ранее схему на полевике IRF3205.
Так как транзистор на 55В, то, согласно первому способу, его можно использовать при напряжении сток-исток не более 55В/10=5,5В.

Второй способ, с отрисовкой на графике ОБР новой линии, ограничивающей работу в линейном режиме, показан на рисунке:

Видно, что этот же транзистор при токе до 10А можно использовать для работы в линейном режиме при напряжении на стоке не более 10В.

В реальной схеме этот транзистор используется при напряжении сток-исток 4В при токе 20А, а новый график ОБР показывает возможность работы при токе до 30А.

В общем, можно надеяться, что полевик IRF3205, работая в линейном стабилизаторе 30В/20А сборки "импульсный + динейный", при напряжении сток-исток 4В будет работать достаточно надёжно. А при напряжении 1В - ещё надёжнее.

 

Пишу я с планшета, страдающего т.н. фантомными нажатиями, и частенько вылезают глюки, которые приходится исправлять. Я вставлял ссылку на апнот с казуса, но ссылка оказалась кишкой, испортившей страницу. Потом я нашел исходник на ирф. Потом добавлял еще ссылку, и, видимо, что-то пошло не так, а я не заметил, что исчезла ссылка на апнот.
Сам я их только бегло просматривал, не вникая особо.
Кстати, IRF3205 транзистор достаточно старый, и, вроде, сделан по планарной технологии. Возможно, для него явления локального перегрева чипа не столь критично.
Во всяком случае, в унч частенько вижу старенькие полевики, типа IRF9540, для них это явление не опасно. Я просто хотел обратить ваше внимание на это явление, чтобы не было мучительно больно. И насчет экспериментального метода. Насколько я понял, полевики могут дохнуть не сразу, а деградировать постепенно. Эксперимент может затянуться.